Upload
fitry
View
225
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
1/23
PEMODELAN SISTEM
Oleh :
Ir. Sumiati, MT
Jurusan Teknik Industri
Fakultas Teknoloi Industri
!ni"ersitas Pem#anunan Nasional $%eteran$
Ja&a Timur
'(()
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
2/23
*ONSEP MODEL
Sistem :
Sekumpulan elemen-elemen yang saling berinteraksi untuk mencapai tujuan didalam suatu
lingkungan yang kompleks.
Peme+ahan Permasalahan : Pendekatan sstem
Model :
Sebagai suatu Representasi / formulasi dalam bahasa tertentu dari real system / system
konseptual / sistem nyata.
Sistem nata :
Sistem yang sedang berlangsung dalam kehidupan sistem yang dijadikan titik perhatian dan
dipermasalahkan.
Pemodelan
Proses membuat / membangun sebuah model dari suatu system nyata dalam bahasa formal
tertentu.
-e#eraa Asek Lain Tentan Model
Alasan membuat model
1. System nyata terlalu kompleks / masih dalam bentuk hipotesis
Eksperimen langsung terlalu mahal / tidak praktis / tidak layak
. !odel merupakan representasi ideal dari suatu system untuk menjelaskan perilaku
system.
Pemodelan Sistem
Model
Sistem
System
nyata
Sampel !odel yang
"iuji
!odel
#ahasa
$ormal
%acamata
Pemodel
&ergantung ' Sistem nilai yang dianut( pengetahuan( dan
pengalamannya
Proses Pemodelan
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
3/23
Si/at model harus memiliki :
- %egunaan
- Sederhana
- !e)akili persoalan
*eunaan model, ditin0au dari :
- Segi akademik
!odel berguna untuk menjelaskan fenomenaatau obyek-obyek *sebagai pengganti teori(
atau konfirmasi / koreksi terhadap teori yang sudah ada+.
- Segi manajerial
!odel sebagai alat #antu / pendukung pengambil keputusan( komunikasi( belajar dan
memecahkan masalah.
Pengetahuan tentang model dapat dilengkapi beberapa aspek berikut '
1. %riteria baik buruknya suatu model dapat diukur oleh pertanyaan , pertanyaan '
a. Apakah mengandung semua ariabel yang relean.
b. ukup sederhana( baik dalam struktur dan suatu hubungan , hubungan yang ada
antar ariabel , ariabelnya.
. Suatu model makin bermanfat bila '
a. !odel memudahkan pengertian tentang sistem yang di)akilinya.
b. Pengetahuan tentang alternatif keputusan yang dapat diambil dan hasil keputusan itu
makin banyak / meningkat.
. 0enis , jenisnya model berdasarkan teori keputusan( yaitu '
a. !odel !atematik ' model yang me)akili sebuah sistem secara simbol matematik.
b. !odel nformasi ' model yang me)akili sebuah sistem dalam )ujud grafik / tabel.
*arakteristik model an #aik 1se#aai en+aaian tu0uan emodelan2 :
1. !empunyai tingkat generalisasi yang tinggi. !akin tinggi derajat generalisasi suatu
model makin baik.
. !empunyai mekanisme yang transparan. "alam memecahkan masalah kita bisa
menerangkan kembali tanpa ada yang disembunyikan.
. !empunyai potensi untuk dikembangkan !ampu membangkitkan minat peneliti lain
untuk menyelidiki lebih lanjut.
2. !empunyai kepekaan terhadap perubahan asumsi. 3arus membangkitkan asumsi.
Prinsi Dasar Penem#anan Model :
1. Elaborasi *Perluasan+
Pendekatan mulai dari sederhana dielaborasi sehingga model lebih representatie
Penyederhanaan ' dengan system asumsi ketat.
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
4/23
. Sinektik *A4A567+
!etode yang dibuat untuk mengembangkan pengenalan masalah-masalah secara
analogis.
Perlu kemampuan kreatif yang tinggi
. teratif *"4A!%+
Pengembangan model bias dilakukan pengulangan atau peninjauan kembali *teratif+."inamis *Repetitif+
!odel dilengkapi dengan pemilihan salah satu metodologi
Metodoloi :
Suatu urutan proses dan prosedur yang disusun secara sistematik dan sebagai suatu kesatuan
yang akan menghasilkan sesuatu *solusi( keputusan( model( dll+ yang telah direncanakan
untuk diperoleh.
Ma+am3ma+am Metodoloi antara lain :
a. Penelitian 6perasional '
- Programa linier
- Programa dinamis
- !odel persediaan( dll
b. Ekonometrik ' Analisa ekonomi dengan menggunakan metode statistic.
c. Analytical 3ierarchy Process.
d. System "inamis( dll
*lasi/ikasi Model :
1. $ungsi
- !odel "eskriptif.
- !odel Prediktif
- !odel 4ormatif
. Struktur
- !odel konis
- !odel Analog
- !odel Simbolik
. "imensi )aktu
- !odel Statis
- !odel "inamis
2. &ingkat %etidakpastian
- !odel "eterministik
- !odel Probabilistik
- !odel %onflik
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
5/23
- !odel &ak Pasti *8ncertainty+
9. "erajat 7eneralisasi
- !odel 8mum
- !odel %husus / Spesifik
:. 5ingkungan
- !odel &erbuka- !odel &ertutup
;. "erajat %uantifikasi
- !odel %ualitatif
- !odel %uantitatif
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
6/23
PEN4ENALAN MASALA5 SISTEM
*reati"itas dan masalah sistem.
*reati"itas : %emampuan untuk menemukan hubungan , hubungan baru( meneropong
suatu hal dari sudut pandang / perspektif baru dari beberapa konsep. %reatiitas tidak
tumbuh dengan subur sebagai akibat dari adanya berbagai hambatan.
Penham#at *reati"itas dapat dikategorikan menjadi '
1. 3ambatan Perseptual
. 3ambatan Emosional
. 3ambatan %ultural / 5ingkungan
2. 3ambatan ntelektual dan Ekspresi
Add. 1.+ 0enis hambatan ini merintangi seseorang untuk memahami hakikat masalah dan /
informasi yang diperlukan untuk memecahkan persoalan.
Add. .+ 3ambatan Emosional antara lain mencakup ketakutan untuk melakukan kasalahan
atau menghadapai resiko( ketidakmampuan untuk bersikap toleran pada
ketidakpastian( keinginan untuk memperoleh keamanan dan perlindungan( lebih
menyukai posisi sebagai penilai daripada pencetus gagasan( memiliki motiasi
berlebihan untuk mencapai keberhasilan secara cepat *ambisius+( dan
ketidakmampuan membedakan realitas dengan fantasi.
Add. .+ Sumber hambatan ini adalah norma( nilai , nilai dan keyakinan yang berlaku di
masyarakat serta lingkungan fisik dan sosial yang dekat pada kita.
Add. 2.+ 3ambatan ini bersumber pada kurangnya kemampuan intelektual( tidak mempunyai
pengetahuan( tidak ada gagasan( kurang pengalaman dan kurangnya keahlian untuk
menyampaikan gagasan.
Permasalahan apapun yang dihadapi( pemecahannya menurut pendekatan yang sistematik(
dengan langkah , langkah '
1. Pendefinisian masalah
. Spesifikasi
. !encari sebab , sebab yang mungkin
2. !encari sebab , sebab yang paling mungkin
9. !enguji kebenaran / erifikasi
4e0ala dan Masalah
4e0ala ' %ondisi yang memberikan tanda timbulnya sebuah masalah.
Masalah ' Perbedaan *gap+ / kesenjangan antara apa yang seharusnya ada *das sollen+ dan
apa yang ada dalam kenyataan *das sein+.
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
7/23
7ambar Proses Perumusan !asalah
Identi/ikasi Masalah ' &ahap mengenali berdasarkan penyebab atau akar timbulnya gejala.
De/inisi Masalah '
PEN4EM-AN4AN MODEL
Suatu usaha memperoleh model baru yang memiliki kemampuan lebih didalam
beberapa aspek.
Lankah3lankah Penem#anan Model :
1. "efinisi !asalah
. !odel %onseptual
. $ormulasi !odel
- =ariabel , ariabel yang dilibatkan
- &ingkat agregasi dan kategorisasi
- Perlakuan terhadap )aktu
- Spesifikasi model
- %alibrasi model
2. Analisis dan Solusi !odel
Ada 2 kriteria ealuasi model '
- %etelitian diperiksa kesesuaian perilaku modul dengan perilaku sistem nyata.
- =aliditas 3ubungan antara masalah perilaku( struktur antara ariabel model
perlu diperiksa.
- %etetapan *onstancy+ !odel sebagai alat mengelola dan penting juga untuk
meramalkan.
- %etersediaan taksiran untuk ariabel model dapat digunakan dengan
9. nterpretasi dan mplementasi !odel
Penem#anan Model
Taha3taha Penem#anan Model :
1. dentifikasi permasalahan dan tujuan
7ejala
!asalah
dentifikasi
masalah
"efinisi
masalah
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
8/23
. Pendefinisian system *model konseptual+
. dentifikasi ariabel
2. $ormulasi model
9. Parameterisasi !odel
:. =alidasi model
;. mplementasi
1. dentifikasi Permasalahan dan &ujuan '
Perumusan Permasalahan 5angkah a)al yang paling kritis
- Sulit( masalah tidak bias diamati dengan begitu saja( hanya gejala *symptom+
sebagai informasi yang terlihat.
*Analogi ' "okter mendiagnosis penyakit pasien+
- Perlu kreatiitas( *karena permasalahan harus dapat ditinjau dari berbagai sudut
pandang+.
Perumusan masalah seringkali harus melalui tahapan '
- Eksploitasi ' dengan check list / daftar gejala-gejala.
- Seleksi ' gejala-gejala diseleksi( missal muncul biaya( )aktu dan kemampuan.
- $ormulasi.
6ontoh : Masalah Persediaan 7 In"entor
>ang diamati gejala-gejala '
- #ack order
- 5ost sales
- Stock menumpuk
- Perusahaan rugi( dll.
Empat permasalahan diatas merupakan gap-gap yang harus dihilangkan agar masalah
teratasi.
. Pendefinisian System *!odel %onseptual+ '
#erdasarkan perumusan masalah dan tujuan sebelumnya.
Secara umum( model konseptual memperlihatkan '
Aspek Struktural
%onfigurasi elemen , elemen permasalahan.
Aspek $ungsional
Perilaku dari setiap elemen permasalahan.
Aspek 5ingkungan
Penentuan batas system / ruang lingkup
permasalahan *system boundary+.
e1
e
e
e2
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
9/23
Sehingga dari garis besar digambarkan tahapan sebagai berikut '
1 ' 8kuran-ukuran performansi system *respons+ *dependent ariable+
' =ariabel stimulus.
. dentifikasi =ariabel '
=ariabel stimulus / input '
a. "ari sudut keputusan *decision+ '
- ontrollable ariable
- 8ncontrollable ariable biasanya dependen
b. "ari sudut lingkungan '
- =ariable Endogen.
- =ariable Eksogen.
c. "ari sudut relasi '
- =ariable "ependen.
- =ariable ndependen.
%riteria yang perlu dipertimbangkan dalam identifikasi ariable '
- Relean
- !inimum
- 5engkap
- 6perasional
!issal ' 0enis ariable
- 8kuran nominal
- nteral
Permasalahan*system nyata+
!odel
%onseptual
dentifikasi
=ariabel
Asumsi
Perlu pemahaman
sistem 1
nput #lack #o?s 6utput
#eda jenis
&idak bias dioperasikan.
*#aca dan pelajari sendiri cara-cara mengukur+
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
10/23
6
8
&
P
8
&
4 P 8 &
"iketahuiAkan
ditentukan
"iketahui
!asalah
Probabilitas
*S"S#+
#iaya *!in+
@ f*+
Akanditentukan
Sales *!a?+@ f*6+
Profit@ f*(6+
Asumsi '
Pertimbangan-pertimbangan akal sehat yang tepat dan memenuhi kebutuhan *benar
secara umum+
Syarat-syarat asumsi '
a. %onsistensi
Asumsi-asumsi '
- A
- #
-
- "
b. ndependensi
ontoh '
Asumsi sistem ' A( #( ( "( dan " A *tak independent+( !aka $ *$enomena+ @
A( #( B.
#ukan
$ @ A( #( ( "B
c. Releansi
Stimulus
Sistem %ausalitas "ijaga Relean
Respons
d. Ekialensi
Analogi model 1 dengan model lain *model lain yang sudah ada model
yang ditinjau+
nput @
6utput @ 6
Produktifitas @ f
$ @ A( #( ( "B
&ernyata " @ asumsi $atal
Asumsi tidak konsisten
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
11/23
Prinsip ekialen bila @ S1 @ S $1 @ $
@ S1 C S $1 D $
2. $ormulasi !odel '
Rumusan masalah dalam bentuk model matematis yang dapat me)akili sistem
nyatanya.
ontoh '
a. !odel persediaan '
&ujuan ' #iaya minimum total *&+ @ F
=ariabel yang berpengaruh ' #iaya simpan *h+
' #iaya pesan *o+
' 3arga barang *p+
Pemesanan '
!odel yang diformulasikan '
& *+ @ h . G o . G p . !inimum
h
"A =
"imana ' " @ "emand / tahun
A @ #iaya pesan per satu kali pesan
h @ #iaya Simpan
b. !odel pemeliharaan ketel uap '
&ujuan ' meminimasi biaya pemeliharaan.
+* total panasEnergi
terpakaiyang panasEnergi HEfisiensi r f ==
r @ jari-jari *ketebalan ketel+&eori perpindahan panas '
S1
S
Sistem Sistem lain
$1
$
$ @ Sistem Asumsi
S @ $enomena
%etel 8ap 8ap *p I t+Air
Panas
*Jm+Sisa pembakaran
maka
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
12/23
l.r ..A
dr
dt .Ak-J
sat )aktuPP
π =
==
r lnk
J-&
π =
Asumsi '
a. Perbaikan dan pemeliharaan akan mengembalikan performance ketel uap
8 K( &o.
b. %ecepatan produksi *uap+ tetap *dan kebutuhan uap per ton gula sama untuk mutu tebu yang sama+.
r o
r i
l
>ang mana bentuknya F
r i
r o
suhu fungsi ketebalan ketel
F
F
F
η @ f *&+ model
A)al ' suhu tidak nol.
=olume uap
&asap
&asap
=olume uap *Pot tertentu+
&o
L @ F L @ F
&
L
•oerhoul
M
& @ &o G K ? asumsi @ K tetap
%enyataan K @ f *L+
Pada saat tertentu dilakukan oerhaul.
tg M•
tg M
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
13/23
@ olume uap yang diperlukan selama masa giling.
!isal '
Selama masa giling diadakan oerhaul ?
S /
SE i
=
=∑ asumsi @ S1 @ S @ S @ S
$rekuensi oerhaul @ n ?( maka
1+n*S
E
S1+*nE
+=
+=
#iaya bahan baku / air
&ujuan @ !inimasi biaya #iaya bahan baker *bb+
#iaya oerhaul
b @ #iaya bahan baker *bb+ per oerhaul.
o @ #iaya satuan oerhaul.
&otal biaya *&+( adalah '
o.1-S
b.
S
o.nb1+*n&
oerhaul#iaya bakar bahan#iaya&
+=
++=+=
b *Rp / S ton uap+ ∞ &emperatur asap *& @ &o G K ?+
∫ ∞ d?&o+-*& *ton uap+
Perlu uap S1 ? S S
Estimasi
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
14/23
uap.tonRp
S b
L
d?.?
d?&o+-.?*&
d?&o+-*& b
o
S
N
S
N
S
N
C =→=
=
=
+=
=
∫
∫
∫
α
α
α
α
So
NS
o -
NdS
d&
=
=
=
α
α
"imana ' S @ 0umlah uap yang dihasilkan 1 periode oerhaul.
o @ #iaya pesan per satu kali pesan.
@ #iaya bahan baker *Rp / o ton uap+
Perlu dicoba O '
#ila a+ & @ K G ? G Q? 8 S @ F
b+ & @ *A , #+ e-g? 8 S @ F
9. Parameterisasi !odel
Penentuan parameter model .
ontoh '
? @ S
? @ N
.
.o S
α
=
&asap
=olume uapL
a+.
&asap
=olume uapL
b+
.
A - #
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
15/23
@ a G b . 3
"imana ' @ #erat badan.
3 @ &inggi badan
a( b @ Parameter
#erangkat dari data pendekaatan statistic.
Estimasi a I b
Syarat estimasi yang baik F
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
16/23
Estimasi
ES&!AS
3asil optimasi dari sample mungkin mengandung kesalahan
K
"ata ' F
b. Aailability *ketersediaan+ data.
Pengumpulan data
c. uality
akurasi / ketelitian.
tergantung '
- ara mengumpulkan data(
- ara mengolah(
- %apan data dikumpulkan.
Seberapa jauh penyimpangan *+ ditoleransi.
Populasi
4(
T(
Sample
n
Sampling
nformasi
8ji hipotesis
dengan K I tertentu+
Parameter statistic
- !ean( mode
- =arian( range
- dll3asil
estimasi
ukuran kualitas
Sekunder
*"ata sudah ada(U sumber data+
Primer
*!encari sendiri+( melalui
- Surey
- Sensus
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
17/23
d. uantity
%ecukupan data
#erapa n yang diinginkan F
e. =ariability *data+ '
!encakup titik-titik data pada range / interal.
Sangat mempengaruhi kualitas.
ontoh '
Pendekatan least sJuare @ y @ a G b?
dengan i
ii
i
ii
+L-*L
+L-*L
+L-*L
>+L-*L b =→=
∑
∑
>i
>i
i
bii
R >.R b
σ
σ σ ∑∑ =→=
=ariance @
>1σ @
>σ @ VVVV@
>mσ @
>σ
*Standart error of estimate+
+R...................R*R
R..............RR
R............RR
m
1
>
>
m
>
>
1
>m
m
>
>1
1
b
=+++=
=+++=
=+++=
σ
σ σ σ
σ σ σ σ
>
LLi
B>i y
i W
> @ a G b?W
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
18/23
Syarat Estimator *Statistik Sampel+
1. &idak bias U nilai harapan *e?pected alue+ statistic @ parameter yang diduga.
. Estimasi U estimator mempunyai ariansi minimum
>
L
F
F
F
#entuk-bentuk garis ini beda
. ....
. ...
... .
&itik-titik data
#ila yang diamati yang L kecil kecil &erjadi kesalahan
bentuk garis
Semakin besar !aka pengambilan L yang lebih besar
M MW
P*M+
bias
M *estimator+
T *mean+
makin baik data tersebutStandar deiasi kecil
Efisiensi makin tinggiPenyimpangan terhadap harga rata-rata /
MW
P*M+
M
&erbaik
• •
••
••
•
•
•
•
•
••
•
•
•
•
•
•
••
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
19/23
. %onsisten
- 0ika data yang diambil sedikit U Standar deiasi besar
- 0ika data yang diambil banyak U Standar deiasi kecil U lebih akurat
"engan menambah sample *n+ U semkin konsisten U
nσ semakin kecil.
!etode Parameterisasi
a. !etode obyektif( misal '
- !etode statistic.
- Standar tertentu *S4 / S+.
b. !etode subyektif
- !etoda "elphi *kesepakatan yang sifatnya iteratie antara konsultan dengan
decision maker U keputusan+.
- 6pini.
c. %ombinasi kedua metode diatas
:. =alidasi !odel
=alidasi model digunakan untuk menguji apakah model tersebut baik atau tidak F
!eliputi aspek-aspek '
a. %emampuan model menggambarkan kembali sistem yang sebenarnya *degree of
representatismen+.
b. %emampuan model untuk dapat digunakan *reability+.
c. !anfaat yang dapat dihasilkan oleh model *usefullmen+.
d. biaya yang diperlukan mulai dari pengembangan model sampai dengan
implementasi dan operasional model *cost consideration+.
M
P*M+
M
&erbaik
n
n @ 1N
n @ n @ 1
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
20/23
Proses Pengujian model '
&eknik / !etode Pengujian !odel( antara lain '
1. $ace =alidation
"engan opini pakar *ahli+( berdasarkan pengalamannya bisa pada '
- !ekanisme
- 6utput
. Senciity Analysis
Pengujian terhadap output model bila parameternya diubah-ubah
. onergent =alidation
&erutama untuk model-model heuristic.
Algoritma-algoritma di cek melalui conergent alidation
2. Statistical =alidation
- Pengujian hipotesis(
- 8ji serial correlation( dll.
9. &uring &est
Pembandingan 6utput model
Real system
Prinsipnya ' kemampuan membedakan hasil *model+ dari pakar.
%onsisten / tidak pakar tersebut dengan pendapat / pengalamannya F
;. mplementai !odel
Ada beberapa aspek yang perlu diperhatikan( yaitu '
Problem
situation
Solution
$ormal
model
onceptual
model
%ualitas
solusi F
=erifikasi
system asumsi
*&idak bisa
kembali kesolusi lagi+
=erifikasi secara logika*secara deduktif+.
*releansi ariable F
hubungan fungsional F+.=alidasi
e?perimental*secara induktif+
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
21/23
- !odel
- 6rganisasi
- Strategi mplementasi
Aspek model
$ungsi model ' hanya sebagai pendukungpengambil keputusan *sebagaiinformasi+.
Aspek *"imensi+ 6rganisasi
%eberhasilan mengimplementasikan tarikan model hubungan organisasi diatas.
Pengambil
keputusan
%eputusanProses
nformasi
!odel
%riteria
%eahlian
ndustri
Pengalaman
nteraksi
*lingkungan+
"ecision
!aker
*"!+
!odel
8ser
!odel
#uilder
*!#+
F
FF
F F
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
22/23
nteraksi "! dengan !# '
!#
"!
!emahami persoalan "!. &idak memahami persoalan "!
!emahami modeldan model alid - 4o Problem - %omunikasi
&idak memahami
model dan model
alid
- Efektiitas- %omunikasi
- Efektiitas
nteraksi 8ser dan #uilder '
!odel
#uilder
8ser
!emahami persoalan "!. &idak memahami persoalan "!
8ser mempercayaimodel - 4o Problem
- Efektiitas
8ser tidak
mempercayai model- Resistensi - Efektiitas
- Resistensi
nteraksi "! , 8ser '
- &ergantug pola kepemimpinan.
- nteraksi atasan ba)ahan F
3ubungan konfliktual '
• $orcing *dipaksakan+
• ompromising *titik temu+
• onfrontation *optimasi+
• %onflik terbuka
Strategi mplementasi '
&ahapan-tahapan '
1. Pentahapan mplementasi.
- Pilot project *implemntasi secara keseluruhan+.
- mplementasi parsial.
. Peningkatan kemampuan S"! *user+.
- Pelatihan
- Seminar
- orkshop
. Pra kondisi organisasi
8/18/2019 Pemodelan Sistem(BuSumiati)
23/23
Supaya berhasil( dengan perubahan-perubahan / model yang ada.